Школа современной астрофизики — 2017

Школа современной астрофизики — 2017

В этом году на базе МФТИ про­шла 13-я Меж­ду­на­род­ная шко­ла совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­ки (astrosoma.ru). В ее рабо­те при­ня­ли уча­стие око­ло 50 слу­ша­те­лей из рос­сий­ских и зару­беж­ных уни­вер­си­те­тов. Лек­ции и прак­ти­че­ские заня­тия про­во­ди­ли уче­ные-аст­ро­фи­зи­ки, пред­став­ляв­шие круп­ней­шие ино­стран­ные науч­ные цен­тры: Прин­стон­ский, Гар­вард­ский, Тель-Авив­ский уни­вер­си­те­ты, Наци­о­наль­ную лабо­ра­то­рию им. Лоурен­са в Берк­ли, Уни­вер­си­тет шта­та Кали­фор­ния.

Школа современной астрофизики — 2017Вла­ди­мир Лира (Уни­вер­си­тет шта­та Кали­фор­ния) дал подроб­ное вве­де­ние в струк­ту­ру и эво­лю­цию аккре­ци­он­ных дис­ков. Кайл Пар­фрей (Наци­о­наль­ная лабо­ра­то­рия им. Лоурен­са) пове­дал о послед­них дости­же­ни­ях в обла­сти ком­пью­тер­но­го моде­ли­ро­ва­ния аккре­ци­ру­ю­щих ней­трон­ных звезд. Юрий Кавек­чи (Прин­стон­ский уни­вер­си­тет) рас­ска­зал о тер­мо­ядер­ных вспыш­ках на ней­трон­ных звез­дах.

Рабо­та в иной куль­тур­ной тра­ди­ции поз­во­ля­ет по-ново­му взгля­нуть на науч­ные про­бле­мы и зача­стую помо­га­ет в реше­нии отдель­ных задач. Так, Алек­сандр Чехов­ской, выпуск­ник МФТИ, ныне рабо­та­ю­щий в Севе­ро-Запад­ном уни­вер­си­те­те (Эван­стон, штат Илли­нойс), поде­лил­ся ново­стя­ми с перед­не­го края нау­ки — о моде­ли­ро­ва­нии аст­ро­фи­зи­че­ских дже­тов и дис­ков. Для Алек­сандра Чехов­ско­го это уже не пер­вая шко­ла совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­ки: в 2013 году он сов­мест­но с Алек­сан­дром Филип­по­вым (Прин­стон­ский уни­вер­си­тет) про­во­дил шко­лу в Пущи­но. В этом году Алек­сандр Филип­пов про­чел лек­ции о напи­са­нии PIC (particle-in-cell) кодов. На прак­ти­че­ских заня­ти­ях участ­ни­кам шко­лы пред­ла­га­лось само­сто­я­тель­но создать такой код.

О бес­столк­но­ви­тель­ных удар­ных вол­нах, в кото­рых части­цы вза­и­мо­дей­ству­ют друг с дру­гом не напря­мую, а посред­ством круп­но­мас­штаб­ных элек­тро­маг­нит­ных полей и неустой­чи­во­стей, рас­ска­зал Миха­ил Мед­ве­дев (Гар­вард­ский уни­вер­си­тет).

Ерна­зар Абди­ка­ма­лов (Назар­ба­ев уни­вер­си­тет) опи­сал основ­ные труд­но­сти при моде­ли­ро­ва­нии взры­вов сверх­но­вых и пред­ло­жил ана­ли­ти­че­скую модель, поз­во­ля­ю­щую каче­ствен­но понять неко­то­рые физи­че­ские про­цес­сы, сопро­вож­да­ю­щие эти при­род­ные явле­ния.

Омер Бром­берг (Тель-Авив­ский уни­вер­си­тет) в тече­ние одной лек­ции разъ­яс­нял, как из намаг­ни­чен­но­го вет­ра аккре­ци­он­но­го дис­ка с помо­щью маг­нит­ных полей и дав­ле­ния окру­жа­ю­щей сре­ды воз­ни­ка­ет реля­ти­вист­ская струя.

Школа современной астрофизики — 2017Шко­ла совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­ки была осно­ва­на в 2005 году аст­ро­фи­зи­ком Васи­ли­ем Семё­но­ви­чем Бес­ки­ным, вед. науч. сотр. ФИАН. Ее про­об­ра­зом послу­жи­ла извест­ная лет­няя шко­ла по физи­ке в Лез-Уш (https://houches.univ-grenoble-alpes.fr). Основ­ная цель Шко­лы — помочь моло­до­му иссле­до­ва­те­лю най­ти свой путь в аст­ро­фи­зи­че­ской нау­ке. Зада­ча эта слож­на: чис­ло еже­год­но пуб­ли­ку­е­мых ста­тей по аст­ро­фи­зи­ке огром­но, каж­дый год нау­ка обо­га­ща­ет­ся мас­сой ранее неиз­вест­ных резуль­та­тов, дает ответв­ле­ния в виде новых тео­рий. В такой ситу­а­ции инфор­ма­ци­он­но­го навод­не­ния нович­ку про­сто невоз­мож­но выбрать под­хо­дя­щее направ­ле­ние без посто­рон­ней помо­щи. На Шко­ле обще­ние слу­ша­те­ля с самы­ми опыт­ны­ми иссле­до­ва­те­ля­ми помо­га­ет быст­ро вой­ти в инте­ре­су­ю­щую его область, вер­но рас­ста­вить логи­че­ские акцен­ты, выде­лив глав­ное и отсе­яв вто­ро­сте­пен­ное.

После того, как выбра­но направ­ле­ние иссле­до­ва­ний, воз­ни­ка­ет про­бле­ма поис­ка акту­аль­ных задач и кол­лек­ти­вов, кото­рые зани­ма­ют­ся их реше­ни­ем. По мне­нию извест­но­го мате­ма­ти­ка ака­де­ми­ка Вла­ди­ми­ра Иго­ре­ви­ча Арноль­да, самое глав­ное, что уче­ник дол­жен узнать от учи­те­ля, — это то, что неко­то­рый вопрос еще не решен. Рас­кры­вая перед слу­ша­те­ля­ми содер­жа­ние тео­рий с перед­не­го края нау­ки, лек­то­ры Шко­лы, как пра­ви­ло, не огра­ни­чи­ва­ют­ся уже решен­ны­ми зада­ча­ми; гово­рят и о тех фак­тах, кото­рые до сих пор оста­ют­ся загад­кой. Зна­ком­ство с кол­лек­ти­вом еди­но­мыш­лен­ни­ков про­ис­хо­дит есте­ствен­ным обра­зом при обсуж­де­нии задач по темам отдель­ных лек­ций либо в сво­бод­ное вре­мя в нефор­маль­ной обста­нов­ке.

Зада­ча постав­ле­на, но каков путь ее реше­ния — опти­маль­но­го реше­ния? Улав­ли­вать суть про­бле­мы, видеть крат­чай­ший путь ее реше­ния, отбра­сы­вать дета­ли, ухва­ты­вая клю­че­вые момен­ты, — это искус­ство, кото­ро­му невоз­мож­но научить. Но его мож­но «впи­тать» в насто­я­щей науч­ной сре­де, наблю­дая за кон­крет­ным обсуж­де­ни­ем и при­ни­мая в нем уча­стие. При­ме­ром такой сре­ды науч­но­го обще­ния и явля­ет­ся Шко­ла совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­ки.

Школа современной астрофизики — 2017Наме­тив путь реше­ния про­бле­мы, необ­хо­ди­мо выбрать соот­вет­ству­ю­щий зада­че инстру­мен­та­рий. В совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­че­ской нау­ке одним из таких инстру­мен­тов явля­ет­ся чис­лен­ное моде­ли­ро­ва­ние. Бур­ное раз­ви­тие вычис­ли­тель­ной тех­ни­ки при­ве­ло к тому, что ана­ли­ти­че­ские мето­ды иссле­до­ва­ния вытес­ня­ют­ся направ­ле­ни­я­ми, в кото­рых глав­ная роль отво­дит­ся чис­лен­но­му сче­ту. Одна­ко каж­дый, кому дово­ди­лось рабо­тать в этой обла­сти, зна­ет при­ме­ры, когда чис­лен­ные арте­фак­ты при­ни­ма­ют­ся за науч­ные откры­тия. Не сто­ит забы­вать, что вся­кая ком­пью­тер­ная модель име­ет свои при­бли­же­ния и огра­ни­че­ния. Здесь умест­но вновь вспом­нить сло­ва ака­де­ми­ка Вла­ди­ми­ра Иго­ре­ви­ча Арноль­да. Он писал, что ком­пью­тер­ная рево­лю­ция поз­во­ля­ет заме­нить обра­зо­ван­ных рабов неве­же­ствен­ны­ми. Лег­кость полу­че­ния быст­ро­го отве­та рас­чет­ным путем зача­стую рас­хо­ла­жи­ва­ет неопыт­но­го иссле­до­ва­те­ля, лишая навы­ка ана­ли­ти­че­ской оцен­ки. Шко­ла аст­ро­фи­зи­ки может вос­пол­нить этот про­бел, харак­тер­ный для совре­мен­но­го обра­зо­ва­ния. Тема­ти­ка Шко­лы несколь­ких послед­них лет каса­лась исполь­зо­ва­ния чис­лен­ных мето­дов в науч­ных иссле­до­ва­ни­ях. При этом деталь­но обсуж­да­лись основ­ные допу­ще­ния, в рам­ках кото­рых стро­ит­ся та или иная чис­лен­ная модель, ого­ва­ри­ва­лись усло­вия ее при­ме­ни­мо­сти и под­вод­ные кам­ни, кото­рые могут встре­тить­ся при при­ме­не­нии чис­лен­ной схе­мы для реше­ния кон­крет­ных задач.

В сле­ду­ю­щем году Шко­ла ждет новых участ­ни­ков, жела­ю­щих зани­мать­ся науч­ны­ми иссле­до­ва­ни­я­ми в обла­сти совре­мен­ной аст­ро­фи­зи­ки.

Вла­ди­мир Адар­чен­ко,
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. ФГУП РФЯЦ-ВНИИТФ

Анна Чаш­ки­на, Обсер­ва­то­рия Туор­ла (Фин­лян­дия)

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *